钼铜合金的热导率研究

钼铜合金的热导率随着铜含量的增加而提高,但需要综合考虑热膨胀系数、机械强度等因素,以满足不同应用场景的需求。制造工艺的优化,如液相烧结和HIP处理,有助于提升材料的热导率,使其在高功率电子封装和散热管理中发挥更大的作用。

热导率(Thermal Conductivity)是衡量材料传导热量能力的关键参数,单位通常为W/m·K。钼铜的热导率介于纯铜(约400 W/m·K)和纯钼(约140 W/m·K)之间,通过调整成分比例,可优化其热性能,使其适用于不同的电子封装需求。

钼铜散热片图片

不同钼铜配比的热导率主要受钼和铜的含量影响,以下是不同成分配比下的典型数据:

Mo70Cu30:约160-180 W/m·K

Mo60Cu40:约180-200 W/m·K

Mo50Cu50:约200-220 W/m·K

铜含量越高,材料的热导率越高,但机械强度和耐高温性能可能会有所降低。

影响因素

(1)成分比例

钼的热导率较低,而铜的热导率较高,因此增加铜的含量通常会提高整体热导率。但需要在热导率和其他性能(如热膨胀系数、机械强度)之间找到平衡点。

钼铜散热片图片

(2)制造工艺

不同的制造工艺对材料的微观结构和导热性能有重要影响:

粉末冶金工艺:由于可能存在少量孔隙,导致热导率略低。

液相烧结工艺:通过铜的渗透提高材料致密度,使热导率达到较高水平。

热等静压(HIP)处理:可降低孔隙率,提高热导率。

(3)材料致密度

高密度的钼铜比低密度的合金具有更好的热导率,因为较低的孔隙率减少了热传导过程中的障碍。

(4)工作温度

温度变化会影响材料的晶格振动,从而影响热导率。通常,钼铜在高温下仍保持较高的热导率,因此适用于高温环境下的电子器件散热。

 

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